一种用于制造包含导电通孔的基板的方法技术

本发明专利技术公开了一种用于制造包含导电通孔的基板的方法，包括：制作网状支撑线编织布和网状导线支撑线混编布，网状导线支撑线混编布中的导线以沿着至少一个方向平行排列的方式间隔地分布在其中；将网状支撑线编织布和网状导线支撑线混编布制成三维柱状多孔结构，网状导线支撑线混编布中的导线借助网状支撑线编织布固定在三维柱状多孔结构中；对三维柱状多孔结构的孔隙和周边填充基体材料并将其固化成一个导线基材柱体；沿垂直于导线的方向将导线基材柱体分割成片获得包含导电通孔的基板。采用本发明专利技术可便宜快捷地批量制造含导电通孔的陶瓷或玻璃基板，大大减小导电通孔的尺寸及其间距，以及含导电通孔的基板的厚度不受导电通孔的尺寸及其间距的限制。

【技术实现步骤摘要】
一种用于制造包含导电通孔的基板的方法
本专利技术涉及集成电路半导体封装
，尤其涉及一种用于制造包含导电通孔的基板的方法。通过在包含导电通孔的基板的上下表面制作电路和焊盘，可以把包含导电通孔的基板进一步制作成用于集成电路半导体封装的电路基板。
技术介绍
有通孔的硅、玻璃、陶瓷或有机材料基板在集成电路半导体封装技术中已有广泛的应用，是3D集成电路半导体封装中的关键元件。基于含有通孔的基板制成的电路基板通常用于3D和2.5D集成电路半导体封装技术中，是整合电子产品功能的元件。含有通孔的基板包括含有通孔的硅基板、玻璃基板、陶瓷基板和有机材料基板。目前，使用的含有通孔的基板的制造方法可以分为两类：一类是基于基板的方法，另一类是基于通孔的方法。基于基板的方法基本上包括：1)在基板上先开一些所需的孔，2)然后用导电材料填充这些孔，从而形成一个含导电通孔的基板。基于通孔的方法基本上包括：1)先在一个载体上制作一些点状的小金属柱，2)然后用一个基板材料覆盖这些点状的小金属柱，再去掉所述的载体并打磨上下表面以露出点状的小金属柱，从而形成一个含导电通孔的基板。目前，常规方法是通过制作于基板表面的电路和焊盘把含有通孔的基板进一步制作成含有通孔的电路基板，从而在集成电路半导体封装中把位于基板上表面的电子元件与基板下方的其它电子元件或印刷电路板相连接，位于基板上表面的电路也可以使位于其上的电子元件先直接地进行通讯，然后再与基板下方的其它电子元件或电路板相连接。在现有技术中通过开孔方法制造含导电通孔的基板的的方法可称作微观方法，其制造的含导电通孔的基板的基本特征包括：1)基板的上下表面是平整的以便在其上进一步制作电路和焊盘；2)通孔是一种导电的金属小柱，嵌入在基板中并按照所需的间距形成规则的排列，3)基板的基体材料用作保持通孔和在其上进一步制作电路和焊盘的一种载体。需要注意的是，现有技术中这些制造含导电通孔的基板的微观方法在制造和使用上具有许多局限性。由于其制造工艺，一些局限性包括：1)其制造是非常费时和昂贵的，2)其中所述的金属小柱或通孔不包含绝缘外层，3)由于是通过刻蚀，机械钻头或激光开孔，通孔的侧边不是很平整4)通孔的直径不能非常小，现有技术制造通孔小于10微米，并且超过一定厚度(如100微米以上)的基板是非常困难的，5)通孔的间距不能非常小,如现有技术在100微米以上厚度的基板上制造小于50微米间距的通孔是困难和昂贵的，6)含有通孔的基板的厚度受到通孔尺寸和间距的限制，通孔间距越小，基板就得越薄。在现有技术中，另一类通过宏观方法制造含导电通孔的基板的方法包括以下两种方案。其中方案一是通过堆叠包含导线的片状基材制成包含导线的基材柱体，然后切割成片制成含导电通孔的基板的方法；而方案二是通过导线框架体制造包含导线的基材柱体，然后切割成片制成含导电通孔的基板的方法。这两种宏观方法在实际应用中都具有一定的缺点。其中，方案一的缺点是其很难应用于陶瓷或玻璃基材。原因之一是其制作包含导线的片状生陶瓷或玻璃带就非常贵，特别是对于非常薄的生陶瓷带或玻璃带，当制造费用与微观方法相比没有很大优势时，这种宏观方法就失去意义了；原因之二，也是更重要的原因是烧结由至少成百上千层包含导线的片状生陶瓷带堆叠成的柱状陶瓷胚体时，层间开裂是一个很难克服的问题。而方案二的方法由于基体材料是一个整体而不是由片状材料堆叠成的，所以虽然不存在在烧结时层间开裂的问题，但是该方法也有一个非常大的缺点，就是在导线框架体中填充陶瓷浆料时很难保证非常细长的导线不被移动或破坏。总而言之，虽然前者的基材柱体是由片状基材堆叠而成，后者的基材柱体是一次填充而成，但是两者的基材柱体都存在技术缺陷。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术提供了一种新的用于制造包含导电通孔的基板的方法。该方法主要包括以下步骤：制作网状支撑线编织布和网状导线支撑线混编布，其中，所述网状导线支撑线混编布中的导线以沿着至少一个方向平行排列的方式间隔地分布在所述网状导线支撑线混编布中；将网状支撑线编织布和网状导线支撑线混编布制作成三维柱状多孔结构，其中，所述网状导线支撑线混编布中的导线借助所述网状支撑线编织布固定在所述三维柱状多孔结构中；对三维柱状多孔结构的孔隙和周边填充基体材料，并通过设定的条件将其固化成一个整体的导线基材柱体；沿着垂直于导线的方向将导线基材柱体分割成片，获得包含导电通孔的基板。根据本专利技术的一个实施例，上述方法还可以包括以下步骤：在包含导电通孔的基板的上表面和下表面分别覆盖绝缘层；在两个绝缘层的相对位置处开孔，形成多对大小相同且相互对齐的对孔，并使得每对对孔的两个开孔的下方的基板区域具有至少一个导电通孔；在每对对孔的两个开孔中分别覆盖导电层，使得两个开孔中的导电层能够经由下方的导电通孔而形成导电通道，从而获得包含再分布导电通孔的基板。根据本专利技术的另一个实施例，上述方法还可以包括以下步骤：在包含导电通孔的基板的上表面和下表面的相对位置处覆盖片状金属，形成多对大小相等且相互对齐的片状金属对，并使得每对片状金属对的两个片状金属的下方的基板区域具有至少一个导电通孔；在覆盖了片状金属对的基板的上表面和下表面分别覆盖绝缘层；在两个绝缘层的对应于片状金属对的位置处开孔，以暴露每对片状金属对的两个片状金属的部分区域，从而使得每对片状金属对的两个片状金属的暴露部分经由下方的导电通孔而形成导电通道，从而获得包含再分布导电通孔的基板。根据本专利技术的一个实施例，上述方法中，所述三维柱状多孔结构可以通过将多片网状支撑线编织布和多片网状导线支撑线混编布叠压在一起而制成，其中，相邻的两片网状导线支撑线混编布被至少一片网状支撑线编织布隔开。根据本专利技术的另一个实施例，上述方法中，所述三维柱状多孔结构可以通过将长带形的网状支撑线编织布和长带形的网状导线支撑线混编布叠成双层网状长带，然后再将双层网状长带卷成多层结构的柱体而制成。进一步地，所述三维柱状多孔结构可以通过将长带形的网状支撑线编织布和长带形的网状导线支撑线混编布叠成双层网状长带，然后再将双层网状长带围绕柱芯卷成多层结构的柱体而制成。根据本专利技术的一个实施例，上述方法中，可以采用能够低温烧结的陶瓷浆料作为基体材料，从而获得包含导电通孔的陶瓷基板。根据本专利技术的另一个实施例，上述方法中，可以采用能够在指定的条件下被氮化成氮化硅陶瓷的硅粉材料作为基体材料，从而获得包含导电通孔的氮化硅陶瓷基板。根据本专利技术的又一个实施例，上述方法中，可以采用带绝缘外层的金属线作为导线，采用金属材料作为基体材料，从而制成包含导电通孔的金属基板。此外，根据本专利技术的实施例，上述方法可以进一步地包括以下步骤：在包含再分布导电通孔的基板上制作电路和焊盘，从而制成用于芯片封装的电路基板。与现有技术相比，本专利技术的一个或多个实施例可以具有如下优点：1)可便宜和快捷地批量制造含导电通孔的陶瓷或玻璃基板；2)导电通孔的尺寸及其间距可以非常小；3)含导电通孔的基板的厚度不受导电通孔的尺寸及其间距的限制可根据需要来任意选择。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制造包含导电通孔的基板的方法，包括以下步骤：制作网状支撑线编织布和网状导线支撑线混编布，其中，所述网状导线支撑线混编布中的导线以沿着至少一个方向平行排列的方式间隔地分布在所述网状导线支撑线混编布中；将网状支撑线编织布和网状导线支撑线混编布制作成三维柱状多孔结构，其中，所述网状导线支撑线混编布中的导线借助所述网状支撑线编织布固定在所述三维柱状多孔结构中；对三维柱状多孔结构的孔隙和周边填充基体材料，并通过设定的条件将其固化成一个整体的导线基材柱体；沿着垂直于导线的方向将导线基材柱体分割成片，获得包含导电通孔的基板。

【技术特征摘要】
1.一种用于制造包含导电通孔的基板的方法，包括以下步骤：制作网状支撑线编织布和网状导线支撑线混编布，其中，所述网状导线支撑线混编布中的导线以沿着至少一个方向平行排列的方式间隔地分布在所述网状导线支撑线混编布中；将网状支撑线编织布和网状导线支撑线混编布制作成三维柱状多孔结构，其中，所述网状导线支撑线混编布中的导线借助所述网状支撑线编织布固定在所述三维柱状多孔结构中；对三维柱状多孔结构的孔隙和周边填充基体材料，并通过设定的条件将其固化成一个整体的导线基材柱体；沿着垂直于导线的方向将导线基材柱体分割成片，获得包含导电通孔的基板。2.如权利要求1所述的用于制造包含导电通孔的基板的方法，其特征在于，还包括以下步骤：在包含导电通孔的基板的上表面和下表面分别覆盖绝缘层；在两个绝缘层的相对位置处开孔，形成多对大小相同且相互对齐的对孔，并使得每对对孔的两个开孔的下方的基板区域具有至少一个导电通孔；在每对对孔的两个开孔中分别覆盖导电层，使得两个开孔中的导电层能够经由下方的导电通孔而形成导电通道，从而获得包含再分布导电通孔的基板。3.如权利要求1所述的用于制造包含导电通孔的基板的方法，其特征在于，还包括以下步骤：在包含导电通孔的基板的上表面和下表面的相对位置处覆盖片状金属，形成多对大小相等且相互对齐的片状金属对，并使得每对片状金属对的两个片状金属的下方的基板区域具有至少一个导电通孔；在覆盖了片状金属对的基板的上表面和下表面分别覆盖绝缘层；在两个绝缘层的对应于片状金属对的位置处开孔，以暴露每对片状金属对的两个片状金属的部分区域，从而使得每对片状金属对的两个片状金属的暴露...

【专利技术属性】
技术研发人员：申宇慈，
申请(专利权)人：申宇慈，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15